Современной орфографической норме соответствует написание естественно-научный. Можно сослаться на «Русский орфографический словарь» РАН под ред. В. В. Лопатина (М., 2007) – самый полный современный орфографический справочник, а также на «Орфографический словарь русского языка» Б. З. Букчиной, И. К. Сазоновой, Л. К. Чельцовой (М., 2008), включенный приказом Министерства образования и науки РФ в список грамматик, словарей и справочников, содержащих нормы современного русского литературного языка при его использовании в качестве государственного языка Российской Федерации.
Затруднения в написании слова естественно-научный обусловлены тем, что по «Правилам русской орфографии и пунктуации» 1956 года (которые действуют до сих пор) верно слитное написание этого слова (как образованного от словосочетания естественные науки). Однако в пунктах, касающихся слитного / дефисного / раздельного написания, «Правила русской орфографии и пунктуации» устарели и расходятся с современной практикой письма, поэтому необходимо руководствоваться предписаниями современных орфографических словарей.
Правильно написание строчными. Прилагательные, образованные от географических названий, пишутся с прописной буквы, если они являются частью составных наименований – географических и административно-территориальных, индивидуальных имен людей, названий исторических эпох и событий, учреждений, архитектурных и др. памятников, военных округов и фронтов. В остальных случаях они пишутся со строчной буквы. Ср.: Курская область, Курский государственный драматический театр имени А. С. Пушкина, но курская поэтесса, курские улицы.
Запятые не требуются. Подробности — в "Справочнике по пунктуации".
Правильно: лугский. Прилагательное лужский образуется от названия города Луга.
Отвечая на Ваш вопрос, можно назвать фамилии многих ученых, систематизировавших и излагавших правила правописания (каждый из которых в том или ином отношении был первым). Но всё-таки наиболее правильным будет назвать имя Якова Карловича Грота (1812–1893), автора капитального труда «Спорные вопросы русского правописания от Петра Великого доныне» (1873), в котором подробно изложена история русского письма и разобраны как с теоретической, так и с практической точки зрения все важнейшие стороны и затруднительные случаи правописания. С именем Я. К. Грота связано возникновение теории русской орфографии. Его справочник «Русское правописание» (1885) выдержал более 20 переизданий и до революции был главным справочным пособием по правописанию.
Да, именно так. Правильно: Русская земля в значении «Россия, Русь», но во множественном числе корректно написание строчными.